CN219197296U - 多元化自动智能采气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多元化自动智能采气装置，该多元化自动智能采气装置包括控制系统和依次连接的电动高压快速截止阀、高压过滤罐、多功能换热器、气动一级调压阀、电动二级调压阀、低压过滤罐、三组阀，该控制系统连接于该电动高压快速截止阀，控制其通断，高压天然气经过该电动高压快速截止阀进入该高压过滤罐进行初步的分离过滤后，进入该多功能换热器进行换热，再流经该气动一级调压阀进行粗调压，该电动二级调压阀进行精调压，然后由该低压过滤罐再次过滤后，通过该三组阀分为两路供给下游用于应用。该多元化自动智能采气装置可以实现远程采集生产数据，远程调整气井工作制度，实现无人值守，具有结构合理、性能可靠、安装快捷等优点。

Description

多元化自动智能采气装置

技术领域

本实用新型涉及石油自动化装置技术领域，特别是涉及到一种多元化自动智能采气装置。

背景技术

由于工程生产需要，在油气开采过程中，地层的高压天然气经采气井口的阀门开关控制后，需要对高压天然气进行加热，防止在节流调压时，生产水化物堵塞管线，无法正常采气生产。传统的加热一般在井口附近应用水套炉的方式进行，节流用的气嘴安装在水套炉的出口，通过人工巡检水套炉的运行状况，包括液位、温度、调整加温火焰大小。如需更换气嘴时还要停井，放空管道内的天然气，按照操作规程进行更换后，才能开井生产，严重影响采气时率，并且天然气放空会造成大气污染。由于传统的采气设备比较分散，水套炉、分离器、仪表等设备分散放置，造成无法实现采气设备的简约化、集成化、多功能化。还有在燃气加热过程中，无法掌握具体参数，如节流前的温度和压力、节流后的温度和压力，造成采气生产过程只能依靠经验判断，无法提供数据进行量化，也就无法实现精确的动态分析。为了提高采气过程的自动化、准确掌握采气过程的数据变化以及保护气层生态、提高油气开采产能，需要一种多元化自动智能采气装置。

在申请号：CN201721694776.3的中国专利申请中，涉及到一种全无线集成式间开智能采气系统，包括采气树和控制装置，所述采气树设置有套压信号采集装置、油压信号采集装置、流量信号采集装置和调节截止复合阀，所述调节截止复合阀连接有电动执行器，所述电动执行器连接有供电机构；所述套压信号采集装置包括套压太阳能供电装置和与所述套压太阳能供电装置电连接的套压变送器及套压无线发射模块；所述油压信号采集装置包括油压太阳能供电装置和与所述油压太阳能供电装置电连接的油压变送器及油压无线发射模块；所述流量信号采集装置包括流量太阳能供电装置和与所述流量太阳能供电装置电连接的压差变送器及流量无线发射模块；所述供电机构包括主太阳能供电装置和与所述主太阳能供电装置电连接的电池箱，所述电动执行器与所述电池箱电连接；所述控制装置包括无线收发模块和GPRS模块，所述无线收发模块与套压无线发射模块、油压无线发射模块和流量无线发射模块无线通信组成无线局域网络；所述控制装置由所述主太阳能供电装置提供工作电源。该装置需要更换新的采气井口才能实现其叙述功能，这样需要进行井下作业压井、更换井口作业，不仅费用高，而且压井会造成地层污染，影响地层渗透率。

在申请号：CN202021542011.X的中国专利申请中，涉及到井下智能采气排水机器人，其变径截面控制是利用截调变径柱塞的外侧套设的变径胶囊，缸壁上设置有外导压孔和内导压孔，外导压孔与变径胶囊的外部连通，内导压孔与变径胶囊的内部连通，活塞杆的行程起点在靠近外导压孔的一侧，活塞杆的行程止点在外导压孔与内导压孔之间，活塞杆在行程起点时，小径段缸体与小径段活塞之间存在导流间隙，在活塞杆越过外导压孔时所述导流间隙被封闭，从而由活塞杆的伸缩可导致变径胶囊的直径大小变化，实现变径胶囊的变径智能控制。该装置是一在井下管柱中加入变径胶囊，通过变径密封管柱空间，是一种采气井下管柱的排水方式。

在申请号：CN201820018463.4的中国专利申请中，涉及到一种天然气井口的开关井控制装置，包括供电单元、气体流量监测单元、紧急切断保护单元、开关井调节阀、加药单元、信号采集及远传单元和控制器，所述供电单元，气体流量监测单元、紧急切断保护单元、开关井调节阀、加药单元和信号采集及远传单元都电连接于控制器该实用新型与现有人工现场开关井相比较具有，省时省力，自动化程度高，操作精准，可一键完成天然气气井的智能开启，自动加药，注醇，气井采气状态监控等操作，还可与井口其它设备进行桥接，控制其它设备完成预定操作，例如井口自动加药装置，井口注醇撬等，为气田进一步数字化改造打下坚实基础。

在申请号：CN202120844733.9的中国专利申请中，涉及到一种天然气水合物单井采气的检测控制系统，主要由井下压力传感器、井下温度传感器、液位传感器、出水接头电动阀门、出气接头电动阀门、井口控制系统、抽水泵开关控制和采气流量计组成，通过对井内水合物层位附近的温度、压力检测，实时掌握井下水合物的分解状况；通过抽水泵上部的液位传感器数据，掌握井内的抽水降压效果；利用井口的智能控制系统集成测量的所有参数，在井内气体压力过高、出水量过大等异常状况时，能够自动关闭井内的抽水泵、出水接头电动阀门和出气接头电动阀门，实施自动化关井，避免安全事故的发生。

以上现有技术均与本实用新型有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的多元化自动智能采气装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种减少人工成本，保护地层生态，还能提高采气时率的多元化自动智能采气装置。

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：多元化自动智能采气装置，该多元化自动智能采气装置包括控制系统和依次连接的电动高压快速截止阀、高压过滤罐、多功能换热器、气动一级调压阀、电动二级调压阀、低压过滤罐、三组阀，该控制系统连接于该电动高压快速截止阀，控制其通断，高压天然气经过该电动高压快速截止阀进入该高压过滤罐进行初步的分离过滤后，进入该多功能换热器进行换热，再流经该气动一级调压阀进行粗调压，该电动二级调压阀进行精调压，然后由该低压过滤罐再次过滤后，通过该三组阀分为两路供给下游用于应用。

本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现：

该多元化自动智能采气装置还包括第一压力传感器和第一控制阀门，该第一压力传感器通过该第一控制阀门连接在该电动高压快速截止阀与该高压过滤罐之间，采集流经该高压过滤罐前的高压天然气的压力数据，并传输给该控制系统。

该多元化自动智能采气装置还包括第二压力传感器、温度传感器和第二控制阀门，该第二压力传感器通过该第二控制阀门连接在该高压过滤罐与该多功能换热器之间，采集经过该高压过滤罐后的高压天然气的压力数据，并传输给该控制系统，该温度传感器安装在该多功能换热器的上方，检测该多功能换热器内部温度，并传输给该控制系统，经该第二压力传感器和该温度传感器检测合格后，高压天然气进入该多功能换热器进行换热。

该控制系统比较高压天然气流经该高压过滤罐前后的压力数据，在压差比较大时，说明该高压过滤罐滤芯已饱和需要更换，该控制系统切断该电动高压快速截止阀。

该多元化自动智能采气装置还包括加热盘管和电磁加热器，该加热盘管安装在该多功能换热器内部，为进入该多功能换热器的高压天然气进行加热，该电磁加热器安装在该多功能换热器下部，该温度传感器检测该多功能换热器内部温度数据传输至该控制系统，该控制系统比对预先设定逻辑值，来控制该电磁加热器的开关，以控制给该加热盘管加热的时间。

该多元化自动智能采气装置还包括盖板，该盖板安装在该多功能换热器顶端，可开启便于维修，并安装有换气功能的呼吸阀。

该多元化自动智能采气装置还包括储水箱，该储水箱位于该多功能换热器上方，通过加水接头及自动控制阀连接在该盖板上。

该多元化自动智能采气装置还包括自动液位计，该自动液位计安装在该多功能换热器一侧，采集该多功能换热器内的液位数据，并传输给该控制系统，该自动液位计顶端装有液位显示器，在该自动液位计上分别设定上触点和下触点，当该多功能换热器内的液位下降至该下触点时，该控制系统发送信号打开该储水箱的该自动控制阀，通过该加水接头对该多功能换热器进行加水，当液位达到上触点时，该控制系统发送信号关闭该自动控制阀，停止加水。

该多元化自动智能采气装置还包括第三压力传感器、和第三控制阀门，该第三压力传感器通过该第三控制阀门连接在该气动一级调压阀与该电动二级调压阀之间，采集经过该气动一级调压阀调压后的高压天然气的压力数据，并传输给该控制系统，流经气动一级调压阀进行粗调压，测取压力后，流经电动二级调压阀进行精调压，该控制系统检测压力是否符合要求。

该多元化自动智能采气装置还包括低压电动切断阀，该低压电动切断阀连接于该电动二级调压阀，可直接切断该多元化自动智能采气装置与外部管路的联通。

该多元化自动智能采气装置还包括计量仪表，该计量仪表连接于该低压电动切断阀，测量将流出该多元化自动智能采气装置的高压天然气的流量。

该多元化自动智能采气装置还包括外壳，该多元化自动智能采气装置采用撬块设计，该多元化自动智能采气装置中的各个元件均位于该外壳内。

该多元化自动智能采气装置还包括可燃气体检测报警仪，该可燃气体检测报警仪安装在该外壳顶部，检测撬块内部可燃气体浓度并传输给该控制系统，达到设定值时，该控制系统会发出报警信号，并联锁关闭该电动高压快速截止阀。

本实用新型中的多元化自动智能采气装置，包括高压电动截止阀、过滤器、多功能换热器、盘管、电动调压阀等。通过本装置，在采气过程中，可以实现远程采集生产数据，远程调整气井工作制度，实现无人值守，具有结构合理、性能可靠、安装快捷等优点。本实用新型采用集成化、简约化、撬块化设计，无需在采气管柱加装设备即可实现远程控制，自动执行，减少人工成本，保护地层生态，还能提高采气时率，可以实现气井工作制度的远程调整等功能。

附图说明

图1为本实用新型的多元化自动智能采气装置的一具体实施例的结构图；

图中：1.外壳 2.电动高压快速截止阀 3.压力传感器 4.控制阀门 5.高压过滤罐6.多功能换热器 7.储水箱7-1.加水接头 7-2.自动控制阀 8.盖板

9.自动液位计 9-1.液位显示器 9-2.上触点 9-3.下触点 10.电磁加热器

11.温度传感器 12.加热盘管 13.气动一级调压阀 14.电动二级调压阀

15.低压过滤罐 16.低压电动切断阀 17.计量仪表 18.三组阀

19.可燃气体浓度检测报警装置 20.控制系统。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。

实施例1

在应用本实用新型的一具体实施例1中，如图1所示，该多元化自动智能采气装置采用撬块设计，装置包裹在外壳1内，井口来气流经电动高压快速截止阀2，压力传感器3通过控制阀门4连接于管线，后端是高压过滤罐5，通过管线继续流入多功能换热器6，换热器上方是储水箱7，通过加水接头7-1及自动控制阀7-2连接在盖板8上，盖板与换热器相连接，安装有换气功能的呼吸阀8-1，在换热器一侧装有自动液位计9，液位计顶端装有液位显示器9-1，在液位计上分别设定上触点9-2和下触点9-3，换热器下部安装有电磁加热器10，内部安装有加热盘管12，上部安装有温度传感器11，燃气经换热器后流经气动一级调压阀13，继续流经电动二级调压阀14，后经低压过滤器15后，经过低压电动切断阀16，流经计量仪表17，由三组阀18分为两路输出，在外壳顶部安装有可燃气体浓度检测报警装置19，底部安装有整个装置控制系统20。

在应用时，本实用新型中的多元化自动智能采气装置，来自地层的高压天然气通过井口阀门的控制进入本装置，电动高压快速截止阀是本装置的进口切断第一道阀门，可远程控制开关状态，燃气流经高压过滤罐时进行初步的分离过滤，该控制系统比较高压天然气流经该高压过滤罐前后的压力数据，在压差比较大时，说明该高压过滤罐滤芯已饱和需要更换，该控制系统切断该电动高压快速截止阀。经过初步分离过滤后，经压力传感器和温度传感器检测合格后，进入多功能换热器进行换热，温度传感器检测换热器内部温度传输至控制系统，控制系统比对预先设定逻辑值，来控制电磁加热器的开关，换热器装有自动液位计，实施检测换热器内部的液位刻度，显示在液位显示器上，当液位下降至下触点时，控制系统发送信号打开储水箱自动控制阀，通过加水接头对换热器进行加水，当液位达到上触点时，控制系统发送信号关闭自动控制阀，停止加水。换热器顶端装有盖板可开启，便于检修，盖板上还有呼吸阀，可实现换热器内液体加热后的蒸汽排出和外部冷空气的进入，燃气通过高压盘管在换热器内实现燃气的加热，流经气动一级调压阀进行粗调压，测取压力后，流经电动二级调压阀进行精调压，并检测压力是否符合要求，经低压过滤罐再次过滤后，流经计量仪表进行计量后，通过三组阀分为两路供给下游用于应用，因整个撬块采用半密闭设计，在顶端设定可燃气体检测报警仪，实施检测撬块内部可燃气体浓度，达到设定值时，会发出报警信号，并联锁关闭电动高压快速截止阀。

实施例2

在一具体实施例2中，高压天然气通过管线继续流入多功能换热器6时，换热器下部安装有电磁加热器10，可以将换热器6内的净化水加热至工况要求，且换热器6内部安装有加热盘管12，天然气在加热盘管内流动时，吸收换热器内水的热量，以达到提高天然气温度的目的，这样可保障在进行下面调压节流时，天然气温度高于水合物产生的温度，不会产生天然气水合物而影响下游用户正常用气。

实施例3

在一具体实施例3中，整个装置采用撬块化设计，安装方便快捷，且可实现多种功能的集成。通过电动阀门的控制，可以实现远程切断的功能，提升井控管理水平。采用防爆设计，适用于多种油气生产场合，且在内部设计可燃气体泄漏仪19，方便监控设备渗漏情况。如出现可燃气体超标时，控制系统会将信号传输给生产运行指挥中心进行处理。

本实用新型的多元化自动智能采气装置填补本项技术空白，通过多元化自动智能采气装置的使用，实现了自动采气，智能采气，智慧采气，具有很强的推广价值。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (13)

1.多元化自动智能采气装置，其特征在于，该多元化自动智能采气装置包括控制系统和依次连接的电动高压快速截止阀、高压过滤罐、多功能换热器、气动一级调压阀、电动二级调压阀、低压过滤罐、三组阀，该控制系统连接于该电动高压快速截止阀，控制其通断，高压天然气经过该电动高压快速截止阀进入该高压过滤罐进行初步的分离过滤后，进入该多功能换热器进行换热，再流经该气动一级调压阀进行粗调压，该电动二级调压阀进行精调压，然后由该低压过滤罐再次过滤后，通过该三组阀分为两路供给下游用于应用。

2.根据权利要求1所述的多元化自动智能采气装置，其特征在于，该多元化自动智能采气装置还包括第一压力传感器和第一控制阀门，该第一压力传感器通过该第一控制阀门连接在该电动高压快速截止阀与该高压过滤罐之间，采集流经该高压过滤罐前的高压天然气的压力数据，并传输给该控制系统。

3.根据权利要求2所述的多元化自动智能采气装置，其特征在于，该多元化自动智能采气装置还包括第二压力传感器、温度传感器和第二控制阀门，该第二压力传感器通过该第二控制阀门连接在该高压过滤罐与该多功能换热器之间，采集经过该高压过滤罐后的高压天然气的压力数据，并传输给该控制系统，该温度传感器安装在该多功能换热器的上方，检测该多功能换热器内部温度，并传输给该控制系统，经该第二压力传感器和该温度传感器检测合格后，高压天然气进入该多功能换热器进行换热。

4.根据权利要求3所述的多元化自动智能采气装置，其特征在于，该控制系统比较高压天然气流经该高压过滤罐前后的压力数据，在压差比较大时，说明该高压过滤罐滤芯已饱和需要更换，该控制系统切断该电动高压快速截止阀。

5.根据权利要求3所述的多元化自动智能采气装置，其特征在于，该多元化自动智能采气装置还包括加热盘管和电磁加热器，该加热盘管安装在该多功能换热器内部，为进入该多功能换热器的高压天然气进行加热，该电磁加热器安装在该多功能换热器下部，该温度传感器检测该多功能换热器内部温度数据传输至该控制系统，该控制系统比对预先设定逻辑值，来控制该电磁加热器的开关，以控制给该加热盘管加热的时间。

6.根据权利要求1所述的多元化自动智能采气装置，其特征在于，该多元化自动智能采气装置还包括盖板，该盖板安装在该多功能换热器顶端，可开启便于维修，并安装有换气功能的呼吸阀。

7.根据权利要求6所述的多元化自动智能采气装置，其特征在于，该多元化自动智能采气装置还包括储水箱，该储水箱位于该多功能换热器上方，通过加水接头及自动控制阀连接在该盖板上。

8.根据权利要求7所述的多元化自动智能采气装置，其特征在于，该多元化自动智能采气装置还包括自动液位计，该自动液位计安装在该多功能换热器一侧，采集该多功能换热器内的液位数据，并传输给该控制系统，该自动液位计顶端装有液位显示器，在该自动液位计上分别设定上触点和下触点，当该多功能换热器内的液位下降至该下触点时，该控制系统发送信号打开该储水箱的该自动控制阀，通过该加水接头对该多功能换热器进行加水，当液位达到上触点时，该控制系统发送信号关闭该自动控制阀，停止加水。

9.根据权利要求1所述的多元化自动智能采气装置，其特征在于，该多元化自动智能采气装置还包括第三压力传感器、和第三控制阀门，该第三压力传感器通过该第三控制阀门连接在该气动一级调压阀与该电动二级调压阀之间，采集经过该气动一级调压阀调压后的高压天然气的压力数据，并传输给该控制系统，流经气动一级调压阀进行粗调压，测取压力后，流经电动二级调压阀进行精调压，该控制系统检测压力是否符合要求。

10.根据权利要求9所述的多元化自动智能采气装置，其特征在于，该多元化自动智能采气装置还包括低压电动切断阀，该低压电动切断阀连接于该电动二级调压阀，可直接切断该多元化自动智能采气装置与外部管路的联通。

11.根据权利要求10所述的多元化自动智能采气装置，其特征在于，该多元化自动智能采气装置还包括计量仪表，该计量仪表连接于该低压电动切断阀，测量将流出该多元化自动智能采气装置的高压天然气的流量。

12.根据权利要求1所述的多元化自动智能采气装置，其特征在于，该多元化自动智能采气装置还包括外壳，该多元化自动智能采气装置采用撬块设计，该多元化自动智能采气装置中的各个元件均位于该外壳内。

13.根据权利要求12所述的多元化自动智能采气装置，其特征在于，该多元化自动智能采气装置还包括可燃气体检测报警仪，该可燃气体检测报警仪安装在该外壳顶部，检测撬块内部可燃气体浓度并传输给该控制系统，达到设定值时，该控制系统会发出报警信号，并联锁关闭该电动高压快速截止阀。

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